一種正電子發射斷層成像圖像數據集的方法和裝置制造方法

一種正電子發射斷層成像圖像數據集的方法和裝置制造方法
【專利摘要】本發明涉及一種用于產生至少部分運動的檢查對象的PET圖像數據集或SPECT圖像數據集的方法，有如下步驟：記錄或計算至少一個第一PET初始圖像數據集或第一SPECT初始圖像數據集；以成像解剖特征的成像裝置記錄至少一個第一解剖圖像數據集和至少一個第二解剖圖像數據集；從上述圖像數據集中確定至少一個變換規范，并將其變換規范應用到上述任一初始圖像數據集上來產生至少一個PET圖像數據集或SPECT圖像數據集。本發明還涉及一種用于產生至少一個PET圖像數據集或SPECT圖像數據集的成像裝置，其包括成像解剖特征的成像裝置（尤其是磁共振或X射線或計算機斷層成像或超聲裝置）、PET裝置或SPECT裝置和控制裝置。
【專利說明】一種正電子發射斷層成像圖像數據集的方法和裝置
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種用于產生至少部分運動的檢查對象的PET圖像數據集的方法。
【背景技術】
[0002]正電子發射斷層成像、簡稱PET，是一種成像方法，借助其可以示出放射性物質在檢查對象中的分布。在PET中使用發射正電子的放射性原子核，其中，為了記錄測量數據而圍繞檢查對象設置探測環。在所發射的正電子與電子的湮滅的情況下釋放兩個光子，其以相反的方向離開彼此。如果以探測環在預定的時段中采集到兩個光子，則將這評價為重合和由此評價為湮滅事件。因為從起始位置出來的光子離開彼此，所以將連接探測器的線稱作所謂的“line of response (響應線)”、簡稱LOR。
[0003]由此，探測到的單個湮滅事件并未提供空間分辨的信息。通過探測多個湮滅事件和多個如此確定的線的疊加才能產生PET圖像數據集。
[0004]在此，形成在所使用的放射性原子核的放射性與用于建立PET圖像數據集的持續時間之間的關聯。為了使作為檢查對象的患者的輻射負荷保持為小的而使用弱放射性物質。由此，用于記錄PET圖像數據集的測量時間為大約一分鐘。PET圖像數據集因此不能“實時”示出。實時成像理解為示出運動，其中運動的類型規定時間窗并且在該時間窗中記錄多個圖像數據集。
[0005]在此，要在實際和偽實時成像之間做區分。實際實時成像中在預定的時間窗內記錄多個圖像數據集，而偽的實時成像中僅記錄圖像數據集的部分。偽實時成像的一個示例是對鼠心臟進行的高分辨率的磁共振斷層成像(MRT)。在6001/min的心臟頻率中根據現有技術不可能在周期性心臟運動的單次循環中記錄例如五個或更多完整的Flash圖像數據集。因此，以EKG量取心臟運動，根據EKG信號的特定區段、例如R尖峰脈沖生成觸發信號并且接下來在對于每個Flash圖像數據集記錄一個或多個k空間行。
`[0006]由此記錄圖像數據集上的一個完整單元耗時數分鐘。盡管如此，在對測量數據執行總是必需的后處理步驟之后，存在關于鼠心臟的整個運動的信息，其中以多個MR圖像數據集示出心跳的各階段。
[0007]實際實時成像中，在預定的時間窗內采集多個圖像數據集。例如，可以借助在磁共振檢查范圍中的TrueFisp成像示出檢查對象的內部器官的運動。該成像模態的其它快速成像技術有EP1、FLASH、HASTE和PROPELLER。在此，優選在帶有空氣入口的組織中使用基于自旋回波的方法，并且在均勻組織中使用基于梯度回波的方法。
[0008]從DE10231061A1中已知一種方法，其中應將PET圖像數據集中的運動偽影減小。在此，借助多個磁共振或計算機斷層成像數據集對PET圖像數據集的測量數據進行運動校正。然而并沒公開PET圖像數據集的實時示出。

【發明內容】

[0009]本發明所基于的技術問題是提出一種方法和一種裝置，借助其能夠實現在保持低輻射負荷情況下以增大的時間分辨率確定和示出PET圖像數據集或SPECT圖像數據集。
[0010]下面，實施方式僅涉及PET圖像數據集。然而其同樣也適用于SPECT圖像數據集。
[0011]根據本發明，首先記錄PET初始圖像數據集和解剖圖像數據集。在此，記錄圖像數據集意味著，借助與成像模態對應的探測器記錄信號、也稱作測量數據或原始數據，并將其至少存儲在臨時存儲器中，按照該方法進行后期處理(postprocessing)和之后示出或存儲。在磁共振成像范圍中的后期處理步驟例如是將測量數據分類，對測量數據或分類過的測量數據進行傅里葉變換或者進行所謂的補零。
[0012]記錄PET初始圖像數據集和第一解剖圖像數據集的步驟在時間順序上是可以交換的，尤其它們也可以同時進行。
[0013]解剖圖像數據集在此是以對應的、下面也稱作解剖成像模態的成像模態來記錄的。在此，其例如可以是磁共振裝置或計算機斷層成像裝置或X射線裝置或超聲裝置。前提是，該成像模態與PET成像相比在類似的空間分辨率的情況下能夠實現較高的時間分辨率。其必需至少能夠實現確定變換規范。
[0014]由此可能的是，以解剖的成像模態實現改進的時間分辨率、尤其實時成像。為了能夠將該時間分辨率傳輸給PET圖像數據集而在第一解剖圖像數據集之后記錄第二解剖圖像數據集。第一解剖圖像數據集在此可以以任意方法來記錄，尤其以低的時間分辨率來記錄。僅必需已知的是在周期運動的哪個時刻記錄了該第一解剖圖像數據集。替選地，可以在不運動的檢查對象或檢查對象的不運動的部分中記錄該第一解剖圖像數據集。
[0015]基于該第一解 剖圖像數據集，借助第二解剖圖像數據集可以確定運動信息和由此形成的一個或多個變換規范。尤其可以對于(至少在解剖圖像數據集的一個區域中的)每個圖像元素確定各自的變換規范。替選地，可以分割第一或第二解剖圖像數據集，并且對于每個任意片段確定變換規范。圖像元素通常也稱作像素或圖像點。
[0016]變換規范是兩維或三維和多維的數字矢量，其說明來自第一解剖圖像數據集的圖像元素如何運動的。用作第一解剖圖像數據集的可以是任意如下解剖圖像數據集，該解剖圖像數據集在記錄PET圖像數據集的時刻或位置示出檢查對象。在此，需要在周期性和不規則運動之間進行區分。周期性運動例如通過檢查對象的心跳或呼吸形成。不規則運動是整個檢查對象的其余運動，例如因為檢查對象安置于其上的臥榻的運動。
[0017]在周期性運動的情況下接下來仍然考慮跳動的心臟的示例。心臟運動劃分為兩個主區段，即收縮和舒張。在收縮中，心肌縮到一起，并且血液從心臟中泵出。而在舒張期間與之相反血液涌流到心臟中。舒張的持續時間相對恒定，而收縮的持續時間在心率改變時變化。流出階段的開始在EKG中與R尖峰脈沖關聯并且因此可以用作用于觸發的標記。在心率恒定的情況下，舒張和收縮具有保持相同的改變。基于例如由R尖峰脈沖或周期性心臟運動的任意其它確定時刻說明的標記，在周期性心臟運動的任意時刻都可以確定或測量成像心臟的圖像數據集。尤其可能的是，在收縮開始前測量或計算第一解剖圖像數據集并且在收縮結束時測量或計算第二解剖圖像數據集。于是從第一和第二解剖圖像數據集中可以獲得任意多個變換規范，其包含關于如下的信息，即特定的圖像元素或帶有多個圖像元素的預定區域如何改變。在心臟跳動的情況下，建立變換規范是特別高要求的，因為不僅要考慮平移和旋轉運動，還要考慮心臟的大小變化。
[0018]如果確定了變換規范，則將其應用于PET初始圖像數據集。因此，PET初始圖像數據集和第一解剖圖像數據集必需在周期性運動的相同時刻示出檢查對象，由此可以使用變換規范，以便可以將所進行的運動傳輸到PET初始圖像數據集上。以該類型和方式，可以將成像解剖特征的成像裝置的高時間分辨率傳輸到PET圖像數據集上。
[0019]在偽實時成像的情況下，可以記錄解剖圖像數據集上的完整集合。如果在執行介入式手術時應使用解剖圖像數據集，則可以在該手術開始之前記錄解剖圖像數據集的第一集合，在該手術期間可以記錄其它集合。解剖圖像數據集之一可以確定為第一解剖圖像數據集，該集合的其它解剖圖像數據集于是可以確定為第二解剖圖像數據集。
[0020]通過對于每個第二解剖圖像數據集基于第一解剖圖像數據集確定至少一個變換規范的方式來確定變換規范。將這些變換規范應用于PET初始圖像數據集并且于是獲得PET圖像數據集的如下集合，該集合為偽實時PET圖像數據集的集合。基于保持不變的第一解剖圖像數據集確定變換規范下面稱作變換規范的完整計算。
[0021]在一個替選的實施方案中，通過在兩個在周期性運動的進程中彼此相繼的解剖圖像數據集中開始并且確定至少一個變換規范的方式來獲得至少一個變換規范。此過程對于所有解剖圖像數據集重復，直至對于每個解剖圖像數據集和跟隨后的解剖圖像數據集確定了至少一個變換規范。由此，每個解剖圖像數據集一次是第一解剖圖像數據集一次是第二解剖圖像數據集。在該情況下，基于首先測量的PET初始圖像數據集，每個新計算的PET圖像數據集成為新的PET初始圖像數 據集。該類型的變換規范的計算下面稱作逐步計算。
[0022]在實際的實時成像中，也可以在記錄多個第二解剖圖像數據集時基于第一解剖圖像數據集完整或逐步地確定變換規范。
[0023]優選地，至少一個變換規范可以通過第一解剖圖像數據集與第二解剖圖像數據集的彈性配準來進行。借助彈性的圖像配準方法可以特別良好地確定復雜的局部失真。特別有利地，可以分別將第一和第二解剖圖像數據集的子區用于確定至少一個變換規范。在此當然總是有如下前提:解剖圖像數據集對至少一個如下區域進行成像，該區域示出檢查對象的檢查區域并且用于PET成像的PET信號源自該區域。否則，確定變換規范或者到PET初始圖像數據集上的傳輸是不可能的。在此，例如在磁共振成像中必要的是，掃描檢查對象的整個橫截面，以便避免在圖像建立時的疊像(Einfaltung)。因此，總是記錄圍繞檢查對象的從中期待PET信號的部分的大區域。然而，從解剖圖像數據集中確定變換規范僅對于其中PET初始圖像數據集具有信號的區域是必要的。由此，可以基于PET初始圖像數據集確定第一解剖圖像數據集中的所謂的“感興趣區域”(R0I)，用于確定變換規范。
[0024]在此可以預定用于PET初始圖像數據集的信號強度的閾值，用于限制子區。
[0025]優選地，可以從第一和/或第二解剖圖像數據集中自動確定子區。如果應檢查特定的器官，則可以通過其借助輸入裝置的輸入來以模式識別算法自動地在解剖圖像數據集中將該器官分離出。這些信息也能夠實現使用優化的彈性的配準方法，其在對于檢查對象的每個器官確定變換規范之前例如可以以初始值的優化集合來啟動。
[0026]在此當然基于:除了所檢查器官的選擇之外，所有描述的方法步驟、計算和測量都借助至少一個控制裝置來進行。
[0027]優選地，可以從運動校正過的測量數據中確定PET初始圖像數據集。如開頭已經描述那樣已知的是，對PET測量的測量或原始數據進行運動校正，以便將污點形式的運動偽影最小化。該方法可以補充于根據本發明的方法來應用，以便減小運動偽影。特別有利地，可以加倍使用至少一個變換規范:首先考慮其用于對PET測量信號進行運動校正。然后將其應用于PET初始圖像數據集，以便生成PET圖像數據集。
[0028]PET測量和借助成像解剖特征的成像裝置進行的測量可以在此并行執行。不僅在計算機斷層成像設備也在磁共振裝置中已知的是集成PET裝置、尤其是探測器環。在這種混合設備中可以有利地省去圖像數據集的配準。 [0029]與所使用的放射性藥品的劑量和類型以及所需的信噪比有關地，第一 PET初始圖像數據集的記錄持續特定的時段、例如一分鐘。在記錄第一 PET初始圖像數據集之后測量的PET測量數據可以要么用于產生其它PET初始圖像數據集要么不斷地為了提高信噪比而添加至第一 PET初始圖像數據集。特別有利地，檢查對象可以在記錄第二解剖圖像數據集和第二 PET初始圖像數據集之前部分受控地運動。該實施方案可以在評估腫瘤時使用。在此利用的是:當在解剖圖像數據集中不可見的腫瘤與周圍的組織，例如胸膜或腹膜粘連并且使得該腫瘤運動時，該腫瘤觸發解剖圖像數據集中的變化，因為該腫瘤帶動周圍組織。在計算變換規范之后，將其應用于PET初始圖像數據集。由此，將比照第一解剖圖像數據集成像的第二運動傳輸到第一 PET初始圖像數據集上。如果將該計算出的PET圖像數據集與在檢查對象的運動、尤其移動之后采集的PET圖像數據集相比較，則獲得對于腫瘤與周圍組織的粘連的程度。在完全粘連的情況下獲得計算出的和測量出的PET圖像數據集的百分百一致，在無粘連情況下不再形成一致的信號。這些極端在實際中通常不能實現，因為例如完全暴露的腫瘤情況下，移動自由度由于鄰接的組織而會是小的并且因此一致是難以避免的。
[0030]腫瘤的移動可以以針或導管來執行。這些介入式器械在解剖圖像數據集中是可見的。如果其也應在PET圖像數據集中示出，則必須有放射性藥品位于其中。該放射性藥品可以被容納在介入式器械的末端的空腔中或者也通過在器械中的鉆孔在介入式手術期間才引入到介入式器械中。
[0031]此外，本發明還涉及一種用于產生至少一個PET或SPECT圖像數據集的成像裝置，其包括成像解剖特征的成像裝置(尤其是磁共振或X射線或計算機斷層成像或超聲裝置)、PET裝置或SPECT裝置和控制裝置。
[0032]前述方法在控制裝置中的實施在此可以作為軟件或(固定接線的)硬件進行。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0033]從下面對本發明的有利實施方案的描述中得出本發明的其它優點、特征和特點。其中:
[0034]圖1示出了根據本發明的方法的流程圖，
[0035]圖2示出了以完整變換規范計算PET圖像數據集，
[0036]圖3示出了 MR和PET圖像數據集的組合示圖，
[0037]圖4示出了以逐步變換規范計算PET圖像數據集，
[0038]圖5示出了 PET測量數據的運動校正，
[0039]圖6示出了以運動校正計算PET圖像數據集，
[0040]圖7示出了 PET偽實時圖像數據集，
[0041]圖8示出了檢查區域的運動控制，[0042]圖9示出了在檢查對象中運動子區的確定，以及
[0043]圖10示出了運動區段的確定。
[0044]下面示出的附圖簡化地示出了根據本發明的方法。首先，該方法二維地示出，然而同樣可以三維地執行。為此應三維地構建變換規范。此外，僅示出與平移和示出的元素的中點有關的變換規范。當然，配準方法、尤其是用于彈性配準的配準方法是已知的，并且在根據本發明的方法的范圍中也是可能的，對于運動的對象形成更復雜的變換規范。由于這些限制，將變換規范簡化為二維矢量，其可以借助箭頭示出。
[0045]以后置的阿拉伯數字，例如以Ml、M2和M3所做的標注意味著時間順序的示出。MR圖像數據集M2于是在MR圖像數據集Ml之后記錄。如果未明確提及，則由此不應預言其為絕對看到的第一、第二和第三MR圖像數據集。類似地使用后置的小寫字母。其示出了順序的不確定的數。然而，標注Mo例如顯示出該MR圖像數據集是在MR圖像數據集Mn之后采集的。
【具體實施方式】
[0046]圖1示出了根據本發明的方法的基本流程。在步驟SI中記錄兩個解剖圖像數據集，并且由此在步驟S2中確定變換規范。在步驟SI和S2之前、期間或之后在步驟S3中記錄PET初始圖像數據集P1。作為步驟S4，將在步驟S2中獲得的變換規范應用于該PET初始圖像數據集P1。由此產生PET初始圖像數據集P2。其可以在下一步驟中單獨或與第二解剖圖像數據集組合在顯示裝置I上顯示和/或在非臨時性存儲器2中存儲。
[0047]根據步驟SI記錄兩個解剖圖像數據集的持續時間以與按照步驟S3記錄PET初始圖像數據集(例如一分鐘)相比短得多的時段(例如兩秒)進行。由此，隨之產生PET圖像數據集P2與測量該PET圖像數據集P2相比快得多。以該方式和方法可能的是，更快地更新PET圖像數據集并且尤其將其實時示出。由此可以以PET圖像數據集示出低于PET裝置的時間分辨率的運動。`
[0048]圖2示出了借助磁共振裝置在沒有運動校正的情況下產生PET圖像數據集。首先記錄和示出PET初始圖像數據集2。由于檢查對象運動，所以在PET初始圖像數據集2中成像的放射性原子核的信號3模糊。檢查對象的輪廓4通常不可見并且僅為了更好定向而勾畫。
[0049]在記錄PET初始圖像數據集I之后或期間，采集MR圖像數據集Ml作為第一解剖圖像數據集。其成像檢查對象5在胃部6的高度上的橫截面。胃部的中間通過中點7來表示。將TrueFisp序列用作記錄序列，以便實現非常短的測量持續時間。
[0050]在MR圖像數據集Ml之后采集MR圖像數據集M2，從MR圖像數據集Ml和M2中確定變換規范T12，并且將其應用于PET初始圖像數據集2的數據點。如更上面已經闡述那樣，為了簡化示圖而將僅一個變換規范T12應用于PET信號3的中點8上。當然，可以對于PET初始圖像數據集Pl的每個圖像元素都確定各自的變換規范，以便不僅考慮平移而且還考慮旋轉或拉伸。由此得到如下PET圖像數據集P2，在其中PET信號3圍繞在變換規范T12中包含的矢量移動。在圖像數據集PU P2、P3、P4和Pn中，為了更好取向而用虛線示出檢查對象5和胃部6的輪廓，雖然這些輪廓在圖像數據集PU P2、P3、P4和Pn中不可成像。
[0051]接著MR圖像數據集M2之后，采集MR圖像數據集M3并且借助MR圖像數據集Ml和M3獲得變換規范T13。通過將T13應用于PET初始圖像數據集Pl，形成計算出的PET圖像數據集P3。
[0052]該流程以MR圖像數據集M4，…，Mn、分別相應計算出的變換規范T14，…，Tln和PET圖像數據集P4，…，Pn繼續，直至測量出第二 PET初始圖像數據集Po。第二 PET初始圖像數據集Po的記錄與MR圖像數據集M2到Mn的記錄并行進行。
[0053]因為變換規范T12，…，Tln是分別基于第一磁共振成像數據集Ml確定的，所以其涉及完整變換規范。
[0054]在第二 PET初始圖像數據集Po的最終階段中測量的MR圖像數據集Mo與PET初始圖像數據集Po形成用于確定PET圖像數據集Pp，Pq,…的基礎。基本上為了執行該方法甚至不再需要第二 PET初始圖像數據集Po，由此卻將數據庫保持為當前的。
[0055]在PET圖像數據集的純粹測量中僅提供帶有大約I分鐘時間距離的PET初始圖像數據集Pl和Po，而通過根據本發明的方法可以以PET圖像數據集P2到Pn填充該時間間隙。PET圖像數據集Pl到Pn于是形成圖像數據的能夠實現PET信息的實時示出的集合。由此可以例如在介入式手術中使用該PET信息。
[0056]在檢查或者介入式手術的范圍中，可以持續記錄MR圖像數據集和PET測量數據。在特定的時間間隔之后，分別有新的PET初始圖像數據集準備好，在其上可以應用新計算出的變換規范。
[0057]圖3示出了圖像數據集的優選示出形式。在此，交疊地示出對應的MR和PET圖像數據集。由此形成組合圖像數據集Mi+Pi的序列，其中，i表示任意數。每個組合圖像數據集在需要時在其計算之后立即在顯示裝置I上示出，并且與此并行地存儲在非臨時性存儲器2中。
[0058]圖4示出了用于計算變換規范的一個替選方案。替代總是基于第一 MR圖像數據集I計算該變換規范，逐步地從一個MR圖像數據集到下一個，例如從M3到M4地確定(變換規范)。由此在相應地標注中形成變換規范T12，T23, T34,…，Tmn。變換規范然后也不再全都應用于PET初始圖像數據集P1，而是應用于每次的最后的PET圖像數據集。T23到P2上的應用形成P3，T34到Ρ3上的應用形成Ρ4等等。PET圖像數據集Ρ2于是成為新的PET初始圖像數據集。
[0059]這些變換規范于是可以逐步地應用。
[0060]圖5和6示出了帶有運動校正過的PET圖像數據集的根據本發明的方法。圖5示出了直至用于計算PET初始圖像數據集Pl的區段，圖6示出了跟隨其后的區段。在此，為了簡化示圖，并不示出例如為胃部6的圖像內容。并行于PET裝置的測量數據NI，Ν2, -,Nn,分別采集X射線圖像數據集Rl，R2,…，Rm。X射線圖像數據集Rl，R2,…，Rm的數目并不必須對應于測量數據NI，N2,…，Nn的數目。如果測量數據點Ni這樣位于兩個X射線圖像數據集之間，使得不再能夠以所要求的精度執行運動校正，則可以從兩個X射線圖像數據集中插值出中間圖像數據集，其對應于檢查對象5在記錄測量數據點Ni的時刻的運動狀態，以便獲得相應的變換規范。已經描述的變換規范即也適于校正運動偽影。為了執行測量數據NI，N2，…，Nn的運動校正，相應地需要PET測量數據NI，N2，…，Nn與X射線圖像數據集Rl, R2,...,Rm的時間配準。
`[0061]在從運動校正的測量數據NI，N2，…，Nn中產生第一 PET初始圖像數據集Pl之后，將隨后記錄的X射線圖像數據集Rn，Ro, Rp,…用于確定完整的變換規范Tin，Tlo,…并且由此確定PET圖像數據集P2，P3,…。將Tln應用于Pl形成P2，將Tlo應用于Pl形成P3，等。
[0062]PET裝置的、并行于X射線圖像數據集繼續采集的測量數據No，Np, Nq,…借助X射線圖像數據集Rn，Ro, Rp,…來運動校正并且添加至PET初始圖像數據集P1。即，PET初始圖像數據集Pl在初次建立之后連續改變。在此尤其改進信噪比。
[0063]在圖2、4、5和6中示出了采集實際的實時圖像數據、即MR圖像數據集M1，…，Mo和X射線圖像數據集Rl，R2，一，Ru。而圖7與之相反示出了偽實時圖像數據集的使用。例如直接在介入式手術之前或在其開始時記錄MR圖像數據集M1，…，M8。同時或者此后采集PET初始圖像數據集P1。為了可以進行PET測量數據的運動校正，在R尖峰脈沖上觸發其(如MR測量)，或者存儲于測量數據點相應的心動周期(Herzphase)。MR圖像數據集Ml,…，M8在由收縮和舒張構成的心跳循環中對檢查對象的心臟成像。前四個MR圖像數據集Ml、M2、M3和M4成像收縮，并且后四個MR圖像數據集M5、M6、M7和M8成像舒張。從MR圖像數據集M1，…，M8中如已經描述那樣計算逐步的或者完整的變換規范。在執行運動校正之后計算PET初始圖像數據集P1。從該PET初始圖像數據集中在使用如示出的變換規范T12，T13, T14, -T18或者替選地使用T12，T23, T34, -T78的前提下計算PET圖像數據集P2，P3，P4，…，P8。在介入式手術期間，可以將MR圖像數據集M1，...，M8與PET圖像數據集Pl,…，P8組合并且將其在使用EKG的前提下對于心臟循環的每個正確的階段顯示。
[0064]在一個心臟循環中能記錄多少MR圖像數據集尤其與所使用的記錄序列有關。MR圖像數據集的個數8純粹是示例性的。
[0065]圖8示出了根據本發明的方法的另一實施方案。在此，在介入式手術的范圍中將器械、例如針引入到檢查對象中并且引導至檢查位置、即腫瘤。在記錄帶有所測量的PET信號9的PET初始圖像數據集Pl和第一 MR圖像數據集Ml之后，將針引向腫瘤，以便以受控方式使該腫瘤運動。用于記錄由PET信號10和其它MR圖像數據集M2構成的第二 PET圖像數據集P2的PET測量數據然后繼續被記錄。從MR圖像數據集Ml和M2中確定變換規范的集合并且將其應用于第一 PET圖像數據集Pl。這些變換規范的應用引起計算出的PET信號9’，相應的PET圖像數據集以P1’來表示。因為腫瘤或更一般化而言檢查對象在運動區域中不僅僅簡單被移動，所以單個變換規范不足以描述其運動，因此使用變換規范的集合。將如此計算的PET圖像數據集P1’與所測量的PET圖像數據集P2比較。如果圖像數據或所示出的PET信號9’和10彼此偏差，如在圖8中最右邊看到那樣，則腫瘤是可自由運動的，因為在PET圖像數據集P2中測量的運動并不反映在MR圖像數據集M2中并且因此并不傳輸到計算出的PET圖像數據集P1’上。MR圖像數據集M2在許多情況下僅成像周圍組織而并不成像腫瘤，在PET圖像數據集P2中卻相反。僅能在PET圖像數據集P2中看到的運動于是顯示，腫瘤和鄰接的組織并未粘連。
[0066]相反地， PET圖像數據集P1’和P2或者相應的信號9’和10的一致示出腫瘤與鄰接的組織的粘連。
[0067]除了 MR裝置之外，當然還可以使用X射線裝置、計算機斷層成像裝置或超聲裝置。為了以X射線裝置或計算機斷層成像裝置成像圍繞借助PET觀察的檢查區域的解剖結構和尤其軟組織，必要時應注入對比劑。可使用的是所有具有比PET裝置高的時間分辨率并且產生可以計算變換規范的測量信號的成像模態。[0068]圖9示出了將變換規范的確定限制到解剖圖像數據集的子區11上。MR圖像數據集M1-M8覆蓋整個運動循環。MR圖像數據集M2-M8在彈性配準的范圍中分別與MR圖像數據集Ml彈性地配準。在此，確定檢查對象的運動區段的最大和最小伸展和/或旋轉和/或平移，并且于是確定檢查對象5的其中主要發生運動的子區11。由于整個檢查對象5的細微運動，也可以預定待超過的閾值。至少一個變換規范的確定在檢查對象5的運動的子區11的確定之后限制到該子區11上。由此加速變換規范的計算。
[0069]其它加速通過在圖10中示出的方法是可能的。檢查對象5的待檢查的、運動的區段12進一步通過如下方式縮小:僅對于與PET初始圖像數據集Pl對應的MR圖像數據集Ml、或者更一般而言解剖圖像數據集的這樣的圖像元素確定變換規范，對于這些圖像元素在PET初始圖像數據集Pl中存在信號9、尤其是在閾值以上的信號。MR圖像數據集Ml中的運動的子區11于是并不被完全考慮，而是僅考慮區段12，對于該區段在PET初始圖像數據集Pl中存在信號。
[0070]替選的實施方案:
[0071]-逐步的或完整的變換規范
[0072]-實際的或偽實時成像
[0073]-來自整個檢查對象的或來自子區的變換規范
[0074]-帶有/沒有運動校正
[0075]可以任意地彼此混合。
[0076]然而形成部分的協作效果。例如可以將對變換規范的確定通過進行運動校正和由此避免模糊來限制到檢查對象 的極小的圖像區域或子區11上。
【權利要求】
1.一種用于產生至少部分運動的檢查對象(5)的PET圖像數據集(P2)的方法，具有如下步驟: a)記錄或計算至少一個第一PET初始圖像數據集(Pl)或者第一 SPECT初始圖像數據集， b)以成像解剖特征的成像裝置記錄至少一個第一解剖圖像數據集(Ml，Rl), c)以所述成像解剖特征的成像裝置記錄至少一個第二解剖圖像數據集(M2，R2)， d)從所述第一解剖圖像數據集和第二解剖圖像數據集中確定至少一個變換規范(T12, T13,…，Tin), e)通過將所述至少一個變換規范(T12，T13,-,Tin)應用到所述PET初始圖像數據集(PD或者所述SPECT初始圖像數據集上來產生至少一個PET圖像數據集(P2)或者SPECT圖像數據集。
2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，將磁共振裝置或計算機斷層成像裝置或X射線裝置或超聲裝置用作成像解剖特征的成像裝置。
3.根據權利要求1或2所述的方法，其中，所述至少一個變換規范(T12，T13，...， Tin, T23,…，Tmn)通過所述第一解剖圖像數據集(Ml，Rl)與所述第二解剖圖像數據集(M2，R2)的彈性配準來實現。
4.根據上述權利要求中的任一項所述的方法，其特征在于，分別將所述第一解剖圖像數據集和第二解剖圖像數據集(Ml，Rl, M2，R2)的子區(11)用于確定所述至少一個變換規范(T12, T13,…，Tin, T23,…，Tmn)。
5.根據上述權利要求中的任一項所述的方法，其特征在于，自動從所述第一解剖圖像數據集和/或第二解剖圖像數據集(Ml，Rl, M2，R2)中確定所述子區(11)。
6.根據上述權利要求中的任一項所述的方法，其特征在于，從運動校正過的測量數據(NI, N2,…，Nn)中確定所述PET初始圖像數據集(Pl,Po)或者所述SPECT初始圖像數據集。
7.根據上述權利要求中的任一項所述的方法，其特征在于，將在記錄所述PET初始圖像數據集(Pl)之后記錄的PET測量數據(No，Np, Nq,…)添加至用于建立所述PET初始圖像數據集(Pl)的PET測量數據(NI，N2, -,Nn),以便獲得信噪比改進的PET初始圖像數據集(P1)。
8.根據權利要求1到6之一所述的方法，其特征在于，將在記錄所述第一PET初始圖像數據集(Pl)之后記錄的PET測量數據(No，Np, Nq,…)用于建立至少一個其它PET初始圖像數據集(Po)。
9.根據上述權利要求中的任一項所述的方法，其特征在于，多次執行步驟c)到e)。
10.一種用于產生至少一個PET圖像數據集(P2)或者SPECT圖像數據集的成像裝置，包括尤其為磁共振裝置或X射線裝置或計算機斷層成像裝置或超聲裝置的成像解剖特征的成像裝置、PET裝置或SPECT裝置以及控制裝置，所述成像裝置構建用于執行根據上述權利要求中的任一項所述的方法。
【文檔編號】A61B6/03GK103654829SQ201310424662
【公開日】2014年3月26日 申請日期:2013年9月17日 優先權日:2012年9月19日
【發明者】S.施密特 申請人:西門子公司